SCHUTTGUT & PROZESS SCHUTTGUT & PROZESS SCHUTTGUT & PROZESS - JACOB Rohrsysteme
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SCHUTTGUT
& PROZESS
Aus der Praxis für die Praxis | No. 5/2020
SCHUTTGUT
Schüttgutspezifisch
fluidisieren und
& PROZESS
fördern
SERVICE 4.0
SCHUTTGUT
Online schneller zu
Lösungen kommen
& PROZESS
BIG-BAG-ERDUNG
Rechtssicher vorgehen
im Ex-Schutz
FÜLLSTANDKONTROLLE
Digitalisierung
ermöglicht genaue
Auswertung
WÄGETECHNIK
Effizienz steigern
durch Automatisierung
www.dsiv.org
Inhalt
News 4
4
zin PRAXIS & TECHNIK
Maga
e4
Termin Ableitfähiger Verschleißschutz 4
Job 4 Effizienter Verschleißschutz in Zementwerken 6
Explosionsprävention durch Funkendetektion 11
Neues Explosionsschutzventil 14
Digitale Lösung für besseren Kundenservice 16
Fluidisierung/Förderung von
Kreidemergel-Rohmehl 19
Selbstüberwachende Sicherheitselektronik 26
Rechtssichere Erdung von Big Bags 28
Nachhaltiger Verschleißschutz 34
INDUSTRIE-REPORT
Physikalische Unterbindung
von Staubaustritten 36
Jubiläum AGRICHEMA 40
Füllstanddigitalisierung von Silos 44
Automatisierung Big-Bag-Befüllung/
Palettierungsanlagen 50
Automatisiertes Mischen von Marinade 52
Wägetechnik 4.0 54
Jubiläum für Siebtechnik-Spezialist 57
Know-how-Tool 275-Jahre-Jubiläum für J.D. Neuhaus
Rühr-, Misch- und Förderanwendungen
DSIV Rückblick Silo-Tag
Kurzmeldungen
58
60
63
64
... für die ganze Schüttgut-Industrie:
www.schuettgutmagazin.de SERVICE
Vorschau & Impressum 94
Das Schüttgut-Magazin Online ist der deutschsprachige
Informations-Träger im Internet rund um das Thema
Schüttguthandling, Lagerung, Transport, Aufbereitung
und verfahrenstechnische Lösungen für die ganze
Schüttgut-Industrie.
Titelfoto: © Bernd Kusber, Bremen
SCHÜTTGUT&PROZESS 5/20 3
Praxis & Technik Praxis & Technik
Explosionen vorbeugen
Einsatz von ableitfähigem Verschleißschutz
Die Fr. Jacob Söhne GmbH & Co.
Werden Schüttgüter gefördert, insbesondere durch ausgekleidete Rohrsysteme, KG, 1924 gegründet, zählt zu
ist mit elektrostatisch aufgeladenen Schüttgütern und Rohrkörpern den weltweit führenden Anbie-
zu rechnen. Eine neuartige Kombination aus ableitfähigem tern von Rohrsystemen nach
dem Baukastenprinzip. Lauf-
Verschleißschutzmaterial und Rohrkörper leitet diese
rohrsysteme für das Schüttgut-
Ladungen ab und beugt der Gefahr einer handling, Entstaubungs- und
Explosion vor. Abluftanlagen für die Umwelt-
technik sowie für die Nieder-
druckförderung sind die großen
Einsatzgebiete für das JACOB
Rohrsystem. Einfache Montier-
barkeit sowie innovative Ent-
wicklungen sichern JACOB eine
international herausragende
Stellung in allen Industriebe-
Ausgekleideter Klappkasten: Durch die JACOB-Modularität kann der Verschleißschutz reichen, die im Rahmen der Fer-
nicht nur in neue Anlagen eingebaut werden, sondern auch abgenutzte Rohrteile
tigungsprozesse metallene Lauf-
einfach ersetzen
rohre einsetzen. Beschäftigt
werden weltweit über 600 Mit-
teilen lassen sich die Produkte wie Rohrteilen: der Einsatz von EPDM- arbeiter. Zur JACOB Gruppe ge-
Ableitfähiger Verschleißschutz: Er schützt das ein normales Element des modu- Dichtungen oder der JACOB Er- hören Tochtergesellschaften in
Rohrsystem vor starker Abnutzung. Ebenso leitet laren Baukastensystems mit Bör- dungsbrücke. Hierdurch kann mehr Deutschland (Gransee), Frank-
er auch elektrostatische Aufladungen sicher ab und
deldichtring und Spannring mon- Sicherheit für Mensch und Maschi- reich, Italien, Großbritannien
wirkt so gegenüber Explosionen präventiv.
tieren. Erhältlich sind die ausge- ne gewährleistet werden. und den USA. Rund 40 Reprä-
kleideten Teile in Durchmessern sentanzen in Europa und Über-
von 100 bis 350 cm im Standard. see gewährleisten die Kunden-
Auf Anfrage werden auch größe- Fr. Jacob Söhne GmbH & Co. KG nähe und kontinuierliches
Kleine Funken in industriellen Pro- Erdung von Rohrsystemen schutzprodukten. Aufgrund ihrer re Durchmesser gefertigt. Die Aus- Niedernfeldweg 14 Wachstum.
zessen reichen aus, um eine Explo- Eigenschaften kann sie sogar bei kleidungen können in das Rohr 32457 Porta Westfalica
sion mit gravierenden Folgen für Rohrsysteme von JACOB werden starkladungserzeugenden Förder- sowohl geklebt als auch ver- Tel.: +49 571 95558-0
Mitarbeiter und Produktionsan- zur Schüttgutförderung genutzt prozessen eingesetzt werden“, so schraubt werden. Weitere Mög- Fax: +49 571 9558-160
lagen auszulösen. Sie treten u. a. und kommen u. a. in explosions- Kai Gradert, Leitung Group Inno- lichkeiten zur Vermeidung von post@jacob-rohre.de
bei der Förderung verschiedener gefährdeten Atmosphären zum vations & Engineering bei JACOB. elektrostatischen Aufladungen in www.jakob-rohre.de
Schüttgüter, z. B. Getreide, Mehl, Einsatz. Insbesondere bei ausge-
Zucker und Holz auf. Bei der För- kleideten Rohrkörpern wichtig: Großes Produktprogramm
derung entstehen feine Stäube, Dass die elektrostatischen Eigen-
die sich in Verbindung mit Sauer- schaften des Systems nicht von der Bereits im letzten Jahr wurde das
stoff zu einem zündfähigen Ge- mechanischen oder chemischen Standardportfolio in diesem Be-
misch wandeln und explodieren Verbindung zwischen Verschleiß- reich erweitert. Kunden haben
können. Deshalb ist es umso wich- schutz und Rohrkörper negativ somit nun die Wahl zwischen sechs
tiger, gefährliche Aufladungen beeinflusst werden. Das gesamte verschiedenen Polyurethanausklei-
abzuleiten. Rohrsystem muss geerdet sein. dungen je nach Anwendungsbe-
„Unsere neue, DEKRA-geprüfte reich und Fördermedium. Die Aus-
Verschleißschutzauskleidung ‚Kryp- kleidungen machen die Rohre
tane Blau‘ erfüllt diese Anforde- widerstandsfähiger gegen harte
rung und ergänzt unsere umfas- und abrasive Medien. Durch die
sende Auswahl an Verschleiß- Verwendung von Standard-Rohr-
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Praxis & Technik
Deutlich Kosten sparen
Prallverschleiß
ist ein Faktor
in vielen
Anlagenteilen
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Effizienter Verschleißschutz in Zementwerken info@rembe.de
Made
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Germany
Formstückaus-
kleidung mit
Zirkonoxid-
Keramik
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wirtschaftlichen
EXPLOSIONS-
gleitenden oder strömenden
Fördergutes
da die Zementwerke bei billigen
Lösungen des Öfteren Lehrgeld
SCHUTZ
• Prall-Verschleiß: Das Förder- zahlen mussten, da diese mögli-
gut prallt aufgrund von cherweise nur unzureichende
Schwer- oder Fliehkraft auf Standzeiten erzielen.
eine Oberfläche auf und reißt
Projekt in Deutschland: verschleißfeste Auskleidung von Zyklonen mit SC-WearStop® Materialteilchen heraus Eine besondere Verantwortung
kommt hier, schon im Vorfeld, den
Einflussfaktoren für den Materi- Anlagenbauern zu. Diese tendieren
Zement ist der meistproduzierte Definition von Verschleiß ten Verschleißpaarung auftritt. alabtrag aus der Bauteiloberfläche zu kostengünstigen Lösungen, die Consulting. Engineering.
Werkstoff weltweit. Und Zement- Daher das Zusammenspiel zwischen sind ausgesuchte Werkstoffe und aber nicht voll durchdacht sind. Products. Service.
werke gehören allgemein zu Verschleiß ist der dauerhafte Ma- Grundkörper, Gegenkörper und die konstruktive Ausführung des Universallösungen sind selten der
den Industrieanlagen mit hohem terialverlust aus der Oberfläche umhüllenden Faktoren, z. B. Kor- Anlagenteils. Weiterhin die Eigen- richtige Weg und kosten die Ze-
Verschleiß sowie entsprechen- eines festen Körpers, hervorgeru- rosion und/oder Temperatur. schaften des Schüttgutes (z. B. mentwerksbetreiber letztendlich
den Kosten. Das Zerkleinern, fen durch mechanische Ursachen. Kornfraktion, Schärfe, Feuchtege- im Nachgang mehr, als von vorne-
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Mischen und der ständige Man unterscheidet hierbei ver- Insbesondere die Verschleißarten halt und chemische Aggressivität) herein zusammen mit den Anla-
Materialtransport des harten schiedene Verschleißarten, die im Abrasiv- und Prallverschleiß verur- sowie die Betriebsbedingungen genbauern die wirtschaftlich op-
Rohmaterials verursachen tribologischen System, der Lehre sachen die größten Materialver- wie Fördergeschwindigkeit, Durch- timale Lösung zu suchen.
massive Schäden an den Anla- von Reibung und Verschleiß, zu- luste an Oberflächen und entspre- satzmenge und Fallhöhe.
gensystemen. Abrasion, Prall, sammengefasst und erklärt sind. chende Schäden an Maschinen und Die Th. Scholten GmbH & Co. KG
Erosion, Temperaturen und Die bekanntesten Arten des Ver- Anlagen. Diese Faktoren gilt es, genau zu steht als Ansprechpartner in erster
Materialermüdung belasten schleißes sind Korrosion, Abrasion, analysieren und das Verschleiß- Reihe und unterstützt nahezu alle
den Herstellungsprozess. Adhäsion und Prallverschleiß. • Abrasiv-Verschleiß (auch schutzsystem darauf abzustimmen. bedeutenden Zementhersteller
Gallbergweg 21
Abrieb-, Gleit- oder Furchungs Das beginnt bei dem Anlagenbau und Anlagenbauer mit ihrer Erfah-
59929 Brilon, Deutschland
Zu beachten ist, dass Verschleiß verschleiß genannt): und endet in der Instandhaltung rung und ausgereiften Verschleiß- F +49 2961 50714
niemals einzeln zu betrachten ist, Die ritzende Einwirkung des der einzelnen Zementwerke. Hier- schutzsystemen. www.rembe.de
sondern immer in einer sogenann- parallel zur Bauteiloberfläche bei ist Erfahrung von großem Wert,
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Praxis & Technik Praxis & Technik
Übersicht:
Anwendungsgebiete und werkstoffliche Gegenmaßnahmen
Rohmaterialaufbereitung
Anlage Komponenten Werkstoffe gegen Verschleiß
Brecher Rutschen, Schurren, Gehäuse SC-Schmelzbasalt
SC-Zirkonoxid-Keramik
SC-Aluminiumoxid-Keramik
SC-Hartsteinzeug
Mischbett Mechanische Förderer, SC-Schmelzbasalt
Schurren, Rutschen SC-Zirkonoxid-Keramik
Klinkerherstellung
Wellgitter vor Auftrag des SC-WeatStop®-Mörtels Verschleißfeste Auskleidung eines Zykloneinlaufes
Anlage Komponenten Werkstoffe gegen Verschleiß
Rohmaterial
Förderanlagen, Rutschen, SC-Schmelzbasalt
Um für den Kunden das optimale • SC-Hartsteinzeug Dieser keramische Zementmörtel
Übergaben SC-Hartsteinzeug
Verschleißschutzsystem zu erstel- Preiswerter Verschleißschutz kann im Werk Wülfrath als Ver-
SC-Aluminiumoxid-Keramik
len, sind folgende Faktoren wich- mit hervorragender Ober- schleißschutz auf Anlagenteile
tig: flächenstruktur, der häufig gebracht werden. Er kann aber Rohmehlmühle Vertikalrollenmühlen, Kugelmühlen SC-Aluminiumoxid-Keramik
• Eine präzise Analyse des eingesetzt wird, um Anba- auch als Sackware für die eigene Mühlensichter Staubabsaugung, Zyklone, Sichter SC-Schmelzbasalt
Zusammenwirkens der unter- ckungen zu verhindern, Verarbeitung vor Ort angeliefert SC-WearStop®
schiedlichen Verschleiß- Mohshärte 7 werden. Des Weiteren bietet die SC-Aluminiumoxid-Keramik
faktoren • SC-Aluminiumoxid-Keramik Th. Scholten GmbH die entspre-
• Jahrelange praktische Erfah- Hightech-Werkstoff mit höch- chende Komplett-Montage. Hier- Pneumatische Förderanlagen Rohrleitungssysteme SC-Schmelzbasalt
rung bei der Lösung analoger sten Standzeiten. Verfügbar zu kommen Fachmonteure vor Ort SC-Aluminiumoxid-Keramik
Probleme in vielfältigen Formaten und zur Anlage und verarbeiten den SC-Zirkonoxid-Keramik
(Verschleiß und Verschleiß- als Passauskleidungen, Mohs- Verschleißschutz nach Kundenvor- SC-WearStop®
verhalten sind mathematisch härte 9 gaben und -wünschen. Alle Werk- Klinkerkühler
Zyklone, Entstaubungsleitungen, SC-WearStop®
nicht präzise bestimmbar, da • SC-Zirkonoxid-Keramik stoffe werden auch in Kombinati- Schurren SC-Aluminiumoxid-Keramik
zu viele Faktoren und gegen- Mischkeramik mit hohem on mit Elastomeren für den opti- SC-Zirkonoxid-Keramik
seitige Abhängigkeiten das Aluminiumoxid-Anteil, gute malen Einsatz im Prallbereich an-
Klinkersilo Schurren, Siloauskleidungen SC-Schmelzbasalt
Geschehen beeinflussen) Temperaturwechselbeständig- geboten. Die Kombination von
SC-Zirkonoxid-Keramik
• Erstellen einer individuellen keit, Mohshärte 9 Träger- und Verschleißschutzwerk-
SC-WearStop®
Konzeption, dank des Wissens • SC-Siliciumcarbid-Keramik stoff hat sich in vielen Fällen als
über die einzelnen Werkstoffe Hervorragende Eigenschaften eine wirtschaftliche Lösung erwie-
und ihren gezielten Einsatz für Einsätze im Heißbereich, sen. Grundsätzlich sind alle Werk- Zementherstellung
hochbelastbar und verfügbar stoffe der Th. Scholten GmbH &
Für den Schutz von Betriebsanlagen in vielfältigen Formaten, Co. KG kombinierbar, um Kunden Anlage Komponenten Werkstoffe gegen Verschleiß
gegen Abrasiv- und Prallverschleiß Mohshärte 9 bis 9,5 unter Berücksichtigung der Wirt- Beschickung Rutschen, Übergaben, Bunker SC-Schmelzbasalt
in Zementwerken setzt die Th. • SC-WearStop® schaftlichkeit das optimale Ver- SC-Hartsteinzeug
Scholten GmbH & Co. KG u. a. Verschleißschutzwerkstoff mit schleißschutzsystem zu bieten.
Zementmühle Vertikalrollenmühlen, Kugelmühlen SC-Aluminiumoxid-Keramik
folgende Werkstoffe ein. hervorragendem Preis-/Lei-
stungsverhältnis, flexibel an Einsatzgebiete Mühlensichter Staubabsaugung, Zyklone, Sichter SC-Schmelzbasalt
• SC-Schmelzbasalt alle Anlagensysteme anpass- SC-Aluminiumoxid-Keramik
Der am häufigsten eingesetzte bar, fugenfreie Verlegung von Von der Rohmaterialaufbereitung SC-WearStop®
Verschleißschutzwerkstoff 15-50 mm Stärke, Mohshärte über die Klinkerherstellung bis hin Zementsilo
Pneumatische Förderanlagen SC-Schmelzbasalt
mit einem exzellenten Preis-/ 7,5, bezogen auf die unter- zur eigentlichen Zementherstel- Silos SC-WearStop®
Leistungsverhältnis, Mohs- schiedlichen Zuschlagstoffe lung ist ein Zementwerk in nahezu SC-Hartsteinzeug
härte 8 allen Anlagensystemen von Ver-
schleiß betroffen.
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Praxis & Technik Praxis & Technik
Explosionsprävention durch
Insbesondere die Zugabe von Hoch-
Funkendetektion
ofenschlacken oder Flugasche er-
höht den Verschleiß dramatisch. Wirksames Schutzkonzept für die Schüttgutbranche
Besonders betroffen sind hier Ma-
terialübergaben, Schurren, Müh-
lengehäuse und deren Sichter so- In Schüttgut verarbeitenden Branchen ist die Gefahr
wie pneumatische Förderanlagen. einer Explosion ständig gegeben. Funken erkennen
und löschen, ist eine komplexe Methode, um
Verschleiß ist ein teures Problem Brände und Explosionen zu vermeiden. Im
in der Zementherstellung und es Gegensatz zur Explosionsunterdrückung
wird niemals möglich sein, diese setzt das Konzept direkt bei den Zünd-
Kosten für das Zementwerk gänz- quellen an – also noch bevor überhaupt
lich zu beseitigen. Durch den Brände oder Explosionen entstehen
klugen Einsatz geeigneter Ver- können.
schleißschutzwerkstoffe sind heut-
zutage aber signifikante Kosten-
einsparungen möglich. Mit der
Heidelberger Gruppe konnte die Grad-Sichtfeld die gesamte Quer-
Th. Scholten GmbH & Co. KG bereits Rohrleitungsteile DN1400, ausgekleidet mit Schmelzbasaltplatten 30 mm dick. schnittsfläche des Absaugrohres
einen Rahmenvertrag ausarbeiten, Rauchgas-/Zementstaub-Förderleitung. erkennen und bei Funkenerken-
der den einzelnen Werken opti- nung ein Signal auslösen kann.
male Verschleißschutzlösungen Dies steigert die Effizienz des Me-
mit einem wirtschaftlichen Preis-/ chanismus und mindert den Auf-
Leistungsverhältnis bietet. wand bei Einbau und Wartung.
Detektionslösung V300EX
Darüber hinaus ist das Detektor-
modell V300EX technisch dafür
ausgelegt, alle Zündquellen wie
Th. Scholten GmbH & Co. KG sichtbare und unsichtbare Funken,
Robert-Bosch-Str. 23-25 Zu den Vorreitern im Segment der Erfüllt hohe Anforderungen Glut, Flammen sowie heiße Partikel
42489 Wülfrath Funkenerkennungstechnologien mit einer Temperatur von nur 300
Tel.: +49 (0) 2058 9245-0 und Funkenlöschanlagen gehört Grundsätzlich werden Funkener- Grad zu erkennen. Somit wird eine
Fax: +49 (0) 2058 9245-320 das Unternehmen Atexon Oy aus kennungssysteme bereits seit eini- hohe Bandbreite möglicher Gefah-
scholten@scholten-gmbh.de Finnland. Die Marke IEP Atexon ist gen Jahren an kritischen Stellen in renquellen abgedeckt. Herkömm-
www.scholten-gmbh.de der jüngste Zuwachs von IEP Tech- Anlagen und Produktionsprozes- liche Systeme hingegen erkennen
nologies, Explosionsschutz-Spezi- sen installiert, um die Gefahren Funken erst ab einer Temperatur
alist des HOERBIGER Konzerns. Und einer Funkenzündung oder der von 700 Grad. Zu den weiteren,
hat sich in vielen Branchen bereits Bildung von Glutnestern zu verei- vorteilhaften Eigenschaften gehö-
einen Namen gemacht. Mit den teln. Allerdings haben traditionelle ren: schnelle, sichere Montage
beiden Detektionslösungen Lösungsansätze einen Nachteil: Es ohne Schweißen, flache und ge-
Schurre mit Aluminiumoxidkeramik-Passstückauskleidung V300EX und VF300EX haben die sind zwei gegenüberliegende Fun- schützte Linsenstruktur sowie ho-
Experten eine patentierte Fun- kenmelder erforderlich, um blinde he Abriebfestigkeit. Beide Detek-
kenerkennungstechnologie ent- Flecke zu vermeiden und ein volles toren verfügen über eine ATEX-
Seit über 70 Jahren widmet sich der Zementindustrie. Kunden geht. Von der Beratung, über die wickelt, die völlig neue Impulse 180-Grad-Sichtfeld zu erhalten. Zertifizierung für die Zonen 20, 21
die Th. Scholten GmbH & Co. KG steht ein erfahrenes Team von 40 Lieferung bis hin zur Endmontage setzt und die Möglichkeiten syste- Genau hier setzt die neue Techno- und 22. Zudem beinhaltet das
intensiv und erfolgreich dem Mitarbeitern zur Verfügung, das deckt die Th. Scholten GmbH & matischer Funkenerkennung ent- logie von IEP Atexon an: Die Lösung Modell VF300EX einen Tageslicht-
Kampf gegen Verschleiß in Ma- individuell auf die Kunden und Co. KG alle wichtigen Bereiche scheidend voranbringt. ist so konstruiert, dass ein einzelner filter, falls doch Licht in die Rohr-
schinen- und Anlagensystemen deren Verschleißprobleme ein- des Kundenservice ab. Funkendetektor mit vollem 180- leitung fallen sollte.
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Praxis & Technik Praxis & Technik
teile an. Nicht minder entscheidend Regel sind die Mühle und der Filter IEP Technologies ist ein auf ak-
sind die Expertise beim Auslegen durch Vorrichtungen zur Druck- tiven und passiven Explosions-
des Systems für den konkreten entlastung oder Explosionsunter- schutz von Industrieanlagen
Einsatzzweck vor Ort – und vor drückung geschützt, während kurz spezialisiertes Unternehmen des
allem der fachgerechte Einbau. Bei vor dem Filter die Funkendetekti- HOERBIGER Konzerns. Industri-
falscher Positionierung kann die on eingesetzt wird. Hier zeigt sich elle Sicherheits- und Explosions-
Detektion deutlich schlechter aus- anschaulich: Konstruktiver Explo- schutz-Lösungen von IEP Tech-
fallen als bei einer optimal auf die sionsschutz und -prävention bilden nologies schützen Menschen
Anlage abgestimmten Einbauva- zusammen ein Gesamtkonzept für und Anlagen. HOERBIGER ist
riante. Dies hat zur Folge, dass die die Sicherheit von Produktionsan- weltweit in führender Position
Wahrscheinlichkeit für einen Brand lagen. Unter den Gesichtspunkten in den Geschäftsfeldern der
Deutlich höhere Explosionsgefahr: Herkömmliche Systeme erkennen Funken erst ab einer – oder schlimmer noch für eine Unsachgemäßer Einbau und falsche der Sicherheit für Menschen und Kompressortechnik, Antriebs-
Temperatur von 700 Grad Explosion – drastisch steigt. Dies Positionierung können die Detektion Anlagen, der Aufrechterhaltung technik und Hydraulik tätig.
lässt sich vermeiden, indem An- deutlich schlechter ausfallen lassen als des Betriebs sowie der Erfüllung 7.300 Mitarbeiter erzielten 2017
bei einer optimalen Lösung
wender das Sicherheitskonzept von ATEX-Vorgaben macht es sich einen Umsatz von 1,173 Milliar-
Eingespielte Prozesskette bildet das VR18Z Bedienfeld: Um gemeinsam mit dem Experten er- daher für Anlagenbetreiber be- den Euro. Die Marke HOERBIGER
im Falle eines Löscheinsatzes die örtern und fachmännisch realisie- zahlt, professionell installierte steht für Komponenten und
Im Ernstfall sorgt ein geregelter Aufmerksamkeit der Mitarbeiter ren lassen. weniger als 180 Grad eingesetzt Komplettsysteme mit zertifizierten Serviceleistungen mit hohem
Ablauf aus eng aufeinander abge- zu wecken, erzeugt ein Signalgerät werden oder die Detektoren nicht Komponenten aus einer Hand ein- Kundennutzen für Kompres-
stimmten Teilprozessen dafür, dass mithilfe einer Sirene und eines Oftmals reicht es schon aus, Ab- zumindest ein wenig in das Produkt zusetzen. soren, Industriemotoren und
Funkenerkennung und -löschung Stroboskoplichts hör- und sichtbar stände um 10 bis 20 cm zu variieren, hineinsehen können, ist die Zuver- Turbinen, für den automobilen
automatisch ineinandergreifen Alarm. um die richtige Position für die lässigkeit sehr eingeschränkt. IEP Technologies GmbH Antriebsstrang sowie für vielfäl-
und potenzielle Gefahren abwen- Detektoren zu finden. Manchmal Markus Häseli tige Anwendungen im Maschi-
den. Die Funkendetektoren erken- Damit im Falle eines Überhitzens ist es nötig, einen neuen Ort zu Komplexe Anlagen bestehen oft Kaiserswerther Str. 85c nen- und Anlagenbau. Industri-
nen die Zündquellen innerhalb oder eines Funkenschlags Schäden wählen. Beispielsweise bietet es aus der Kombination von Mühle, 40878 Ratingen, Germany elle Sicherheits- und Explosions-
einer Millisekunde und lösen ein verhindert werden, stoppt eine sich üblicherweise an, die Annah- Rohrleitung und Filter. Das gilt es, Tel.: +49 2102 5889 221 schutz-Lösungen von HOER-
Signal aus. Daraufhin löscht das eigene Steuerung das Gebläse nach mestellen der Produkte besonders auch beim jeweiligen Sicherheits- markus.haeseli@hoerbiger.com BIGER schützen Menschen und
Löschsystem Funken und Glut mit Bedarf. Zusätzlich überwacht ein zu schützen oder Werkzeuge, die konzept zu berücksichtigen. In der www.ieptechnologies.com Anlagen.
einer geringen Menge Wasser, Überhitzungssensorkabel die Ge- Funken erzeugen könnten, zur
während ein Signalrouter den bläselager und -perimeter. Um zu Sicherheit zweimal zu detektieren
Löschvorgang steuert und über- gewährleisten, dass das Löschwas- anstatt auf langen Förderwegen
wacht. Da die Menge des einge- ser jederzeit frei von Luft ist und bei jedem Abwurf eine Detektion
setzten Löschwassers mit rund fünf den richtigen Druck aufweist, ist einzusetzen.
bis neun Litern relativ gering ist, eine Druckerhöhung in das System ®
kann sichergestellt werden, dass integriert, mit der die Wasserpum- Erkennen von Einsatzgrenzen
die nachgeschalteten Filter durch pe und die Begleitheizungskabel Quality in vibrators
den Löschvorgang nicht in Mitlei- gesteuert werden. Dank der Be- Funken zuverlässig zu detektieren,
denschaft gezogen werden. Nach
dem Auslösen wird der Löschvor-
gang von einer Automatik bereits
gleitheizung sind auch an kalten
Orten im Freien Löscheinheiten
montierbar.
ist abhängig von den Umgebungs-
bedingungen. Speziell bei dichten
Materialströmen, z. B. in Schne-
Qualität / Preis / Leistung
wenige Sekunden nach Beseitigung cken, Bandförderern oder Ketten-
der Gefahr gestoppt. Expertise beim Einbau lohnend förderern, stößt die Funkendetek- Findeva AG
tion an ihre Grenzen. Selbst durch Pneumatische Vibratoren
Danach ist der Mechanismus sofort Damit das orchestrierte Zusam- die darauffolgenden Schurren wird Loostrasse 2, CH-8461
Oerlingen, Schweiz.
wieder einsatzbereit, um einen menwirken der Systemkomponen- das Produkt nie so zuverlässig auf-
Tel. +41 (0)52 305 47 57
erneuten Funkenflug zu verhin- ten den gewünschten Effekt hat, gelockert, dass alle Funken erkenn- Mail: info@findeva.com
dern. Eine weitere Überwachungs- kommt es nicht nur auf die Quali- bar sind. Insbesondere wenn De-
instanz für das gesamte System tät bei der Konstruktion der Bau- tektoren mit einer Sichtweite von .com
indeva
www.f
12 5/20 SCHÜTTGUT&PROZESS SCHÜTTGUT&PROZESS 5/20 13
Deutschland: www.aldak.de
Der Kugelvibrator – einfach und gut Mail: alsbach@aldak.de
14.20.1
Praxis & Technik Praxis & Technik
Neu auf dem Markt
Dual-Flap-Explosionsschutzventil
Mehr erreichen wollen, heißt so gut wie immer, auch mehr zu investieren, z. B. beim
Explosionsschutz in umfangreiche, experimentelle Untersuchungen. In diesem Fall:
10 Jahre speziell zum Verhalten der Flammenausbreitung bei Staubexplosionen in Rohr-
leitungen im industriellen Maßstab und in passiven Explosionsentkopplungssystemen.
Der Lohn: Entwicklungen, die zuverlässig mehr Schutz bieten.
Nach der Entwicklung seiner Val- Bei einer Deflagration werden ist. „Die Erfahrung von Fike mit
vEx-Klappenventile bis zur Größe Druck und Flammen zuverlässig traditionellen Einzelklappenkon-
DN400 hat Fike, globaler Hersteller von miteinander verbundenen Ge- struktionen hat gezeigt, dass sie
und Lieferant von Explosions- räten isoliert. Dank seines einzig- nicht effizient auf größere Durch-
schutzlösungen, nun eine passive artigen, leichten Doppelklappen- messer skaliert werden können“,
Explosionsentkopplung bis DN800 mechanismus (Dual-Flap) kann das so Andrew Tworek, Senior Mecha-
entwickelt und bietet damit neue Ventil schneller schließen als die nical Engineer Team Leader bei
attraktive Möglichkeiten für die meisten Einklappenventile, sodass Fike. „Schwerere und robustere
sichere Handhabung der verschie- es näher an einem Behälter wie Klappen-, Wellen- und Verriege-
densten brennbaren Stäube. einem Staubsammler installierbar lungsbaugruppen reagieren lang-
samer auf Deflagrationen und Die neue Fike Explosionsschutzlösung im Test
Dual-Flap-Explosionsschutzventil verursachen größere Kollisions-
von Fike: passive Explosions lasten an der Dichtungsfläche.“
entkopplung bis DN800 DFI wurde getestet, um die Anfor- Das Doppelklappen-Absperrventil Fike stellt Arbeitsschutzprodukte
Dank des Doppelklappen-Designs derungen von EN16447 zu über- ist aufgrund der schnell schlie- her, die Menschen und Unter-
ist die Baugruppe leichter, reagiert treffen und Bedingungen zu simu- ßenden Klappen fur den Einbau nehmen vor Explosionen von
schneller und ist letztendlich eine lieren, die während einer echten in vertikaler und horizontaler Aus- brennbarem Staub, druckbe-
zuverlässigere und kostengün- industriellen Deflagration auftre- richtung in der Nähe von Bie- dingten Explosionen und indus-
stigere Lösung für die passive Ex- ten können, indem: gungen und in der Nähe von Pro- triellen Brandgefahren schützen.
plosionsentkopplung mit großem ❚ eine Rohrleitung an der ge- zessbehältern ausgelegt. Mit Hilfe seiner internen Pro-
Durchmesser.” schützten Seite des Klappen- duktentwicklungs-, wissen-
ventils mit zusätzlichen Stau- Darüber hinaus ist das Fike DFI schaftlicher Forschungs-, Test-
Während der Forschungs- und Ent- binjektoren hinzugefügt wur- aufgrund seiner Beständigkeit ge- und Validierungsfähigkeiten
wicklungsarbeiten am DFI doku- de (nach EN16447 nicht erfor- gen Drucke bis zu 1,5 bar und entwickelt Fike anwendungs-
mentierte das Test- und Validie- derlich) seiner Wirksamkeit gegen eine spezifische Lösungen, die den
rungsteam Inkonsistenzen zwischen ❚ die Klappen genau bis zur Vielzahl von brennbaren Stäuben, weltweiten Standards und Vor-
den in der Norm EN16447 vorge- Zündung oder zur Durchflus- einschließlich ST1, ST2, Leichtmetall schriften entsprechen oder die-
schlagenen Testaufbauten und den sumkehr in einer offenen Po- und Stauben mit niedriger MIE, se übertreffen.
tatsächlichen industriellen Prozes- sition gehalten wurden (an- für nahezu jede industrielle An-
sen. Derzeit auf dem Markt befind- dernfalls wird das Klappen- wendung geeignet.
liche Klappenventile, von denen ventil durch Druck und Flam-
viele in Systemen auf der ganzen men nicht realistisch heraus-
Welt installiert sind, wurden in der gefordert)
Ferntestanlage von Fike getestet. ❚ Explosionsberstscheiben an-
Von den getesteten Klappenven- stelle offener Entlastungsöff- Fike Deutschland
tilen konnten in 13 der 14 Tests die nungen verwendet wurden Bergstraße 49
Flammen während einer Deflagra- (Druck und Flammen wurden 69469 Weinheim
tion nicht isoliert werden. durch die Öffnungen entwei- Tel.: + 49 6201 710025 0
chen, anstatt das Klappenven- info.de@fike.com
til herauszufordern) www.fike.com
14 5/20 SCHÜTTGUT&PROZESS SCHÜTTGUT&PROZESS 5/20 15
Praxis & Technik Praxis & Technik
Service 4.0 –
vor Ort, ohne da zu sein
Digitales Produkt für besseren Kundenservice
Werden Störungen und Still
stände bei Maschinen nicht
schnellstmöglich behoben, kann
dies teuer werden. Was hilft?
Virtuell dem Servicetechniker
auf Kundenseite über
die Schulter schauen. Also
gemeinsam das Problem lösen.
Und damit zugleich zeitauf-
wendige Anreisen sowie hohe
Zusatzkosten reduzieren.
Das passende Umfeld: Bei der BG.evolution In Dortmund nehmen sich BEUMER Mitarbeiter eines Kundenproblems an und entwickeln
sogenannte „Minimum Viable Products”, also minimal ausgestattete Prototypen, deren Marktpotenzial sie bis zur Marktreife prüfen
bis Januar 2019 bei verschiedenen schnell es eben geht behoben wer- lassen. Und zwar so, als würde der
Kunden Langzeittests statt, unter den“, sagt Kirsch. Nur so kann der BEUMER Techniker direkt beim
anderem bei einem langjährigen Anwender Zeit und Geld sparen. Kunden stehen, ohne selbst vor
Kunden aus der Baustoffbranche Ist der Betreiber dazu nicht selbst Ort zu sein. Mit den BEUMER Smart
mit Live-Erprobung. Diese Phase in der Lage, schickt die BEUMER Glasses ist dies möglich.
konnten wir erfolgreich abschlie- Group weltweit den jeweils ansäs-
Dem Servicetechniker werden ßen“, berichtet Kirsch. Der Anwen- sigen Techniker zum Kunden, um Einfach aufsetzen und loslegen
über die BEUMER Smart Glasses der setzt seit Jahren einen Hoch- längere Ausfallzeiten zu verhin-
alle wichtigen Informationen in leistungspalettierer BEUMER pa- dern. Der Mitarbeiter an der Maschine
das Livebild der Gerätekamera
letpac sowie eine Hochleistungs- setzt sich die Brille auf und startet
eingeblendet
Verpackungsanlage der Baureihe Neben den Servicetechnikern bie- via Sprachbefehl die BEUMER Sup-
BEUMER stretch hood ein. tet der Customer Support mit sei- port App. Er übermittelt eine Ser-
BEUMER Smart Glasses heißt diese Innovationen von außen ins Un- den, ob eine neue Technologie ner 24/7-Hotline, eine kompetente vicenummer und einen Pincode an
Form der digitalen Lösung bei der ternehmen. „Wir nehmen uns mit sinnvoll ist, um dann im Anschluss Mit Blick über die Schulter telefonische Unterstützung bei der die Hotline, und die Verbindung
BEUMER Group: „Mit den BEUMER Unterstützung von Start-ups eines ein fertiges Produkt zu entwickeln Stillstandzeiten reduzieren Problembehebung. Häufig ist es mit Bild und Ton baut sich sicher
Smart Glasses können unsere Kun- Kundenproblems an und entwi- – so wie die BEUMER Smart Glasses. jedoch nicht leicht, ein mitunter auf. Dem BEUMER Techniker wird
den überall und zu jeder Zeit live ckeln sogenannte ‚Minimum Viable Diese digitale Lösung haben die Gibt es im Betriebsablauf ein Pro- komplexes Problem am Telefon dasselbe Bild übertragen, das auch
mit unseren Service-Experten in Products‘. Das sind minimal ausge Mitarbeiter in Dortmund gemein- blem, kann es schnell zu Produk- schnell und eindeutig zu beschrei- der Kunde sieht. So kann er ihm
Kontakt treten“, verspricht Chri- stattete Prototypen, deren Markt- sam mit ihren Kollegen aus dem tionsengpässen kommen. Im ben. Besser also, der Kunde hat die direkt Instruktionen geben und
stopher Kirsch, Teamleiter der potenzial und Kundenakzeptanz BEUMER Customer Support sowie schlimmsten Fall kommt es zu Ver- Möglichkeit, zu jedem Zeitpunkt alle relevanten Informationen ins
BG.evolution. Mit dieser Ausgrün- wir auf Herz und Nieren prüfen“, der Forschung und Entwicklung in zögerungen im operativen Tages- einfach einen BEUMER Techniker Sichtfeld einblenden. Der Mitar-
dung am Uni-Standort Dortmund erklärt Kirsch. Die BEUMER Group Beckum zur Marktreife gebracht. geschäft. „Fällt eine Maschine einen Blick auf seine betroffene beiter hat beide Hände frei, um
trägt die BEUMER Group digitale kann damit relativ schnell entschei- „Dazu fanden von Oktober 2018 plötzlich aus, muss das Problem so Maschine bzw. Anlage werfen zu den Anweisungen des Experten zu
16 5/20 SCHÜTTGUT&PROZESS SCHÜTTGUT&PROZESS 5/20 17
Praxis & Technik Praxis & Technik
Erfahrungen mit einem Vorratssilo
folgen und die nötigen Handgriffe lich geltenden Vereinbarung. Die Die BEUMER Group ist ein inter-
für kohäsives Kreidemergel-Rohmehl
zu tätigen. So lassen sich Störungen BEUMER Group entwickelt aktuell national führender Hersteller Von Dr.-Ing Reinhard Aßmus
schnell und präzise lösen – und das gemeinsam mit BG.evolution wei- von Intralogistiksystemen in den
zu jeder Zeit. Erreichbar sind die tere digitale Produkte unter dem Bereichen Fördern, Verladen,
BEUMER-Experten rund um die Dach der „Smart Solutions“. „Mitt- Palettieren, Verpacken, Sortie- Kreide bzw. Kreidemergel
Uhr an sieben Tage die Woche. lerweile zeigen bereits viele un- ren und Verteilen. Mit 4.500 ist ein wichtiger Rohstoff in
„Sprachliche Barrieren oder auch serer Kunden deutliches Interesse Mitarbeitern erwirtschaftet die der Zementindustrie.
fehlendes Fachwissen sind bei der an den BEUMER Smart Glasses“, BEUMER Group einen Jahres- Ein Kreidemergel-Rohmehl
Fehlerbehebung damit nicht mehr freut sich Christopher Kirsch. umsatz von etwa 950 Millionen besitzt im Vergleich zu klassi
relevant“, erläutert Kirsch. „Au- Euro. Die BEUMER Group und schen Rohmehlen mit den
ßerdem können wir auf Basis der ihre Tochtergesellschaften und Hauptbestandteilen Mergel
eingespielten Bilder mit dem Be- Vertretungen bieten ihren Kun- oder Kalkstein andere
treiber besser validieren, wieso der den weltweit hochwertige Sys- Schüttguteigenschaften:
Defekt überhaupt aufgetreten ist.” temlösungen sowie ein ausge- Die Fluidisierung und
BEUMER Group GmbH & Co. KG
Oelder Str. 40
dehntes Customer-Support- Förderung in pneumatischen
Anwender buchen im Rahmen des 59269 Beckum Netzwerk in zahlreichen Bran- Förderrinnen ist schwierig.
umfassenden BEUMER Customer Tel.: +49 (2521) 24 0 chen, wie Schütt- und Stückgut, Dies veranlasste den Liefe-
Supports die BEUMER Smart Glasses Fax.: +49 (2521) 24 28 0 Nahrungsmittel/Non-food, Bau- ranten einer kompletten
als Erweiterung zur Hotline auf beumer@beumergroup.com wesen, Versand, Post und Ge- Klinkerlinie auf konventionelle
Basis einer monatlichen oder jähr- www.beumergroup.com päckabfertigung an Flughäfen. Großsilos mit pneumatischen
Auflockerungen zu verzichten.
Optimieren
Optimieren SieSie Ihre
Ihre Produktion
Produktion mitmit einem
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vollautomatischen PanPac
PanPac Bigbag-Füllsystem
Bigbag-Füllsystem
Stattdessen wurden Silos zur Lagerung des Rohmehles 4.1. Auslegung der Abzugsorgane
mit ausschließlich mechanischen Austragsgeräten 4.2. Das Phänomen des „Schießens“
geliefert. Es wurde entschieden, das Rohmehl in Silos 5. Hinweise aus der Literatur zum Einfluss des
zu lagern, die nach dem Prinzip des „Erweiterten Gasdruckes auf das Austragsverhalten
Flusses“ gestaltet sind. Die Betriebserfahrungen mit 6. Abschätzung der Gas-Gegenströmung
diesen Silos werden beschrieben und interpretiert. aus der der Gasbilanz
Insbesondere wird der Effekt der Gasströmung ent- 7. Der Zusammenhang zwischen der Gas-Gegen-
gegen dem Auslaufmassenstrom betrachtet, der zur strömung und der Lockerungsgeschwindigkeit
Fluidisierung im Auslaufbereich und somit zum Ma- 8. Zusammenfassung
Funktionen:
Funktionen: IhreIhre Vorteile:
Vorteile: terialschießen führen kann.
1. Einführung
••
Vollautomatisch – kein
– kein
Vollautomatisch Operator
Operator notwendig
notwendig •• Innovative,
Innovative, zukunftssichere
zukunftssichere Technologie
Technologie Inhalt
•• Optimierung
Optimierung Ihrer
Ihrer Produktion
Produktion •• Höchste
Höchste Qualität
Qualität – pünktlich
– pünktlich geliefert
geliefert Die Gestaltung von Vorratssilos für kohäsive, feinkör-
•• Kundenspezifische
Kundenspezifische Lösung
Lösung 1. Einführung nige Schüttgüter als „Massenflusssilo“ gehört seit
•• Implementierbar
Implementierbar in bestehender
in bestehender Anlage
Anlage 2. Der „Erweiterte Fluss“ als Gestaltungsprinzip einem halben Jahrhundert zum Wissensstand der
•• Lösung
Lösung für für
allealle
ArtenArten
vonvon Bigbags
Bigbags •• Verbessertes
Verbessertes Arbeitsumfeld
Arbeitsumfeld 3. Interpretation der Schüttguteigenschaften Ingenieurskunst. Massenfluss bedeutet, dass das
hinsichtlich der Fluidisierbarkeit Schüttgut im gesamten Silobereich an der Silowandung
Bitte
Bitte kontaktieren
kontaktieren SieSie unseren
unseren Verkaufsleiter,
Verkaufsleiter, HerrHerr Hans-Henrik
Hans-Henrik Brusholt
Brusholt unter
unter Tel.Tel.
+ 45+ 45
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oder 4. Erfahrungen beim Betrieb des Rohmehlsilos gleitet. Insbesondere die Arbeiten von Jenike [1], [2]
perper E-Mail
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18•9490 Pandrup•Dänemark
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40•panpac@panpac.dk•www.panpac.dkPraxis & Technik Praxis & Technik
Größte Hauptspannung während der Scherversuche s1 [Pa] 4587 8840 17512
Druckfestigkeit des Schüttgutes sc [Pa] 1631 2698 4910
Druckfestigkeit sc nach 4 h Lagerzeit [Pa] - 3279 -
haben zur Etablierung klarer Regeln für die Silodi- steiler Massenflusstrichter ausgeführt. Im oberen Teil Druckfestigkeit sc nach 24 h Lagerzeit [Pa] - 3300 -
mensionierung geführt, basierend auf Scherfestig- akzeptiert man eine stärkere Neigung des Trichters. Schüttgutdichte rb (unverfestigt: 735 kg/m³) [kg/m³] 970 1020 1078
keitsmessungen und einer Reihe von Auslegungsdia- Dies führt dazu, dass das Schüttgut nicht an der Wand Effektiver Reibungswinkel je 49° 48° 47°
grammen. gleitet. Es muss jedoch eine Schachtbildung ausge-
Innerer Reibungswinkel ji 40° 41° 41°
schlossen werden. Auch dafür gibt es Auslegungsregeln,
Dennoch findet man auch heute noch nur wenige die eine stabile Brückenbildung und eine Schachtbil- Fließfähigkeit ffc 2,8 3,3 3,6
Beispiele für große Silos mit Kapazitäten über 5.000 t, dung ähnlich wie bei Kernflusssilos verhindern sollen. Wandreibungswinkel Edelstahl jW kalt gewalzt 31° 31° -
die nach diesen Regeln dimensioniert wurden. Der
jWW Normalstahl, kalt gewalzt 31° 31° -
Grund ist vor allem darin zu sehen, dass die steilen In diesem Artikel wird beschrieben, dass trotz Beach-
Auslauftrichter von Massenflusssilos zu enormen tung dieser Regeln gefährliche Auslaufstörungen jW Normalstahl, warm gewalzt 33° 33° -
Bauhöhen führen. Dies betrifft besonders die statisch auftreten können, wenn das Schüttgut fluidisierbar jW Normalstahl, grundiert 35° 35° -
günstigen Rundsilos, für die der axialsymmetrische ist, was im Prinzip auf alle feinkörnigen Schüttgüter
Spannungszustand gilt. Als Alternative zum klassischen der Klassen A und C nach Geldart [3, 4] zutrifft. Eine Tabelle 1: Ergebnisse der Scherzellenmessungen mit dem Ringschergerät und dem JENIKE-Schergerät
Silo bestehend aus einem zylindrischen Teil und einem dem Materialfluss entgegengesetzte Gasströmung
konischen Teil konstanter Neigung wurde deshalb das behindert den Schüttgutstrom, so dass der maximal
Prinzip des „Erweiterten Flusses“ eingeführt. Bei mögliche, stabile Schüttgutstrom limitiert ist. Wird Neigungswinkel des Konus Es wurde ein Durchmesser des Massenflusstrichters
diesen Silos wird nur der untere Teil des Konus als dieser Grenzwert überschritten, so kann es zu unkon- gegen die Vertikale Qax <
_ 12° - 2°= 10° von 7,0 m gewählt. Der Auslaufdurchmesser DA des
trollierten Materialschüssen kommen bis hin zu einer Auslaufdurchmesser DA Trichters beträgt 2,0 m. Die komplette vertikale Silo-
Totalfluidisierung im Auslaufbereich des Silos. gegen Brückenbildung >
_ 400 mm wand wurde in Beton ausgeführt. Dies ist kein Nach-
teil gegenüber einer Stahlkonstruktion, da der grö-
Diagonale DS eines stabilen ßere Wandreibungswinkel von Beton im zylindrischen
2. Der „Erweiterte Fluss“ als Gestaltungsprinzip Schachtes bei Kernfluss 1100 mm Bereich des Silos zu geringeren Vertikallasten führt.
Im Übergangsbereich vom Massenflusstrichter bis zur
Tabelle 2: Berechnete geometrische Parameter zur Einhaltung
Zielstellung für die Silogestaltung war die Realisierung Berührungslinie der Auslauftrombe mit der zylindri-
der Massenflusskriterien
eines störungsfreien Ausflussverhaltens als Voraus- schen Betonwand bilden sich nicht vermeidbare Tot-
setzung für eine hohe Dosiergenauigkeit zur Beschi- zonen.
ckung des Ofensystems im Prozess der Klinkerproduk- Es wurde entschieden, kalt gewalzten Edelstahl als
tion. Eine Schachtbildung, wie sie bei falsch ausge- Wandmaterial zu verwenden, um eine mögliche Er- Deshalb wurden vier Luftkanonen am Übergang vom
legten Kernflusssilos möglich ist, sollte unbedingt höhung der Wandreibung durch Korrosion oder einen zylindrischen zum konischen Betonteil installiert, die
vermieden werden. Farbanstrich auszuschließen. Außerdem wurde fest- periodisch betätigt werden sollten. Somit handelt es
gelegt, zwei baugleiche Silos mit einer Lagerkapazität sich streng genommen nicht um ein Massenflusssilo,
Da die Regeln der Silogestaltung für Massenflusssilos von jeweils 9.300 t zu bauen, so dass der Silodurch- sondern um ein Kernflusssilo ohne die Erscheinung
in der Literatur ausgiebig dokumentiert sind und zum messer nicht zu groß gewählt werden musste. Die der Schachtbildung.
Stand der Technik zählen, sollen hier nur die Messer- jeweilige Dosiereinrichtung bestand aus einem Schne-
gebnisse der Scherzellenmessungen nach Tabelle 01 ckenboden mit vier Rohrschnecken und einer Dosier- 3. Interpretation der Schüttguteigenschaften
und die daraus resultierenden Festlegungen für die bandwaage. in Hinblick auf die Fluidisierbarkeit
Silogestaltung genannt werden.
Das prinzipielle Design ist im Bild 01 dargestellt. Da Die Ursache der abweichenden Fließeigenschaften
Scherversuche zur Bestimmung der Fließeigenschaften ein Auslaufkonus mit einer Wandneigung von nur 10° des Kreide-Ton-Rohmehles von klassischen Rohmehlen
erfolgten in einem Ringschergerät und die Messung enorm hoch bauen würde, wurde das Konzept des ist in der Mikrostruktur der Kreide zu suchen. Die
von Wandreibungswinkeln in einer JENIKE-Scher- „Erweiterten Flusses“ angewandt mit dem Ziel, Mas- Größe der Primärpartikel liegt im Mikrometerbreich,
zelle. senfluss im Auslaufbereich zu generieren. Der Durch- außerdem sind die Kreidepartikel aufgrund des or-
messer DMF des Massenflusstrichters muss so groß ganischen Ursprungs (CaCO3 Ablagerungen aus Scha-
Aus den in Tabelle 01 angeführten Messdaten ergaben gewählt werden, dass eine stabile Schachtbildung, lentieren und anderen maritimen Fossilen) ungleich-
sich für einen konischen Stahltrichter (axialsymmet- wie in einem Kernflusssilo, nicht auftreten kann. mäßig geformt und haben eine hohe innere spezifische
rischen Spannungsfall) die folgenden Parameter für Dieser Durchmesser sollte mindestens 5 x DS betragen. Oberfläche.
die Gestaltung eines Massenflusssilos. Diese Werte
gelten für eine Lagerzeit bis zu 24 h. DMF > 5 x DS (1)
20 5/20 SCHÜTTGUT&PROZESS SCHÜTTGUT&PROZESS 5/20 21Praxis & Technik Praxis & Technik
Bild 2: GELDART-Diagramm zur
Klassifizierung der Fluidisierbarkeit
wurde. Diese Wägebrücke steu-
ert die Drehzahl der Schnecken,
so dass die zulässige Bandbela-
dung eingehalten wird. Die
zweite Wägebrücke ist für die
eigentliche Dosierung zuständig.
Die Antriebsleistung der Förder-
schnecken wurde vom Liefe-
ranten des Schneckenbodens
Bild 3: Entlastungsbalken mit Schneckenboden aus dem theoretischen Boden-
druck des Schüttgutes im pas-
siven Spannungszustand, d. h.
Schüttgut der Gruppe A wird von Geldart als „leicht für den Entleerungszustand auf
kohäsiv“ [3; 4] bezeichnet. Schüttgüter dieser Gruppe Basis seiner Erfahrungswerte berechnet. Der theore- ßer als der Entleerungsdruck. Zur Vermeidung der
sind leicht fluidisierbar, haben im belüfteten Zustand tische Fülldruck im aktiven Spannungszustand wurde Entstehung der hohen Fülldrücke wurden die Schne-
eine hohe Bettexpansion und entlüften langsam. Die nicht berücksichtigt, da er praktisch nicht wirksam ckenböden schon wenige Stunden nach Beginn der
Entlüftungszeit hängt von der Partikelgrößenvertei- wird, wenn der Siloauslauf schon einmal betätigt Erstbefüllung in Betrieb genommen. Dies war möglich,
lung und der Partikelform aber auch von der relativen wurde. Dieser Fülldruck wäre um ein Vielfaches grö- da das Rohmehl im Umlauf gefördert werden kann.
Feuchte der Luft ab. Im fluidisierten Zustand bilden
sich Blasen, die eine größere Aufstiegsgeschwindigkeit
haben als die mittlere Gasgeschwindigkeit und schließ-
lich eine bestimmte maximale Blasengröße erreichen.
Schüttgüter der Gruppe C dagegen sind hoch kohäsiv,
schlecht fluidisierbar und zeigen bei der Fluidisierung
Risse und Kanäle. Die Bettexpansion während der
Fluidisierung ist sehr hoch, jedoch entlüftet dieses
Bild 1: Rohmehlsilo D = 16 m für 9.300 t Bett sehr schnell und bricht zusammen. Das Gas bildet
STAUB- UND WARTUNGSFREIE
keine Blasen mehr, sondern füllt ganze Hohlräume SEITENABDICHTUNG
aus, die bis zur Oberfläche der Schüttung aufsteigen.
Schüttgüter dieser Gruppe sind aus einem Silo nur mit STAUBSCHUTZ
Rohmehlproben, die nach der Inbetriebnahme unter- einem sehr großen Aufwand dosiert austragbar. FILTERTUNNEL
sucht wurden, hatten einen Siebrückstand > 20% auf
dem 90 µm Sieb des Alpine-Luftstrahlsiebes des phy- 4. Erfahrungen beim Betrieb des Rohmehlsilos
sikalischen Labors des Zementwerkes. Die Nassanaly-
se mit einem Laser-Granulometer ergab aber eine 4.1 Auslegung der Abzugsorgane
wesentlich feinere Partikelgrößen-verteilung. Vor der Als Austragsorgan wurde ein Schneckenboden mit
eigentlichen Messung wurde die jeweilige Probe im vier Förderschnecken gewählt. Die Schnecken-wellen
Ultraschallbad dispergiert, wobei Agglomerate mehr wurden im Bereich der Abzugsöffnung mit progressiv
oder weniger zerstört wurden. Der Anteil der Partikel ansteigenden Schneckenwendeln ausgestattet, deren STAUB- UND WARTUNGSFREIE
> 90 µm nach dieser Messmethode lag unter 10%. Steigung in Förderrichtung zunimmt. Damit sollte HECKABDICHTUNG
MADE IN
erreicht werden, dass das Rohmehl gleichmäßig über GERMANY
Geht man von den Ergebnissen der Nassanalyse aus, die gesamte Einzugslänge der jeweiligen Schnecken-
so würde im GELDART Diagramm das Kreidemergel- welle abgezogen wird. Eine Dosierbandwaage unter-
Ton-Rohmehl gerade noch der Gruppe A angehören halb des Schneckenbodens übernimmt die eigentliche
bzw. dem Grenzgebiet zur Gruppe C. Das GELDART- Dosierung des Rohmehles. Die Dosierbandwaage FÖRDERGURT
Diagramm klassifiziert Schüttgüter hinsichtlich der besitzt zwei Wägebrücken, wobei die erste Brücke SPUR-HALTE-ASSISTENT
Fluidisierbarkeit und Handhabbarkeit. unter dem Zulauf der Dosierbandwaage angeordnet
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Trotz dieser Maßnahme konnten bei der Inbetrieb- Da von Zeit zu Zeit trotzdem einzelne Schnecken Der auf die Schnecken wirkende Vertikaldruck sv setzt Der Koeffizent K ist eine Funktion von Qax, φW, φe und
nahme sporadisch bestimmte Schnecken wegen Über- wegen Überlastung ausfielen, wurde schließlich der sich aus dem Schüttgutdruck am Ende des Silokonus φi. Die Auflagespannung sK0, welche auf den Massen-
strom nicht gestartet werden. Eine Nachrechnung des gesamte Schneckenboden getauscht, wobei größere svK und dem zusätzlichen Druckanstieg svZ im Bereich flusstrichter wirkt, hat praktisch keinen Einfluss auf
Vertikaldruckes ergab höhere Erwartungsdrücke als Antriebsmotoren zum Einsatz kamen. Danach war des divergierenden Übergangsstückes zwischen dem die Spannung am Trichterende, da der Trichterkonus
ursprünglich angenommen. Da eine Verstärkung der das Problem der zu schwach ausgelegten Förderschne- Schneckenboden und dem Silokonus zusammen. Für sehr hoch und sehr schlank ist. Die tatsächlich wirken
Schneckenkonstruktion einschließlich der Antriebe cken gelöst. die Berechnung des Vertikaldruckes am Ende des Si- den Vertikaldrücke sv unterhalb des Entlastungsbalken
aus Platz- und Zeitgründen nicht mehr möglich war, lokonus wurde für den Entleerungszustand die Be- können aber nur mit großen Unsicherheiten abgeschätzt
wurde entschieden, einen Entlastungsbalken über Eine Nachrechnung der erforderlichen Antriebsleistung rechnungsformel nach Motzkus [6] benutzt. werden.
Bild 3: Entlastungsbalken mit Schneckenboden
den Schneckenboden zu installieren wie auf Bild 03 mit Hilfe der halb empirischen Berechnungsgleichung [Formeln (3) + (4)]
zu sehen. Es wurde ein Balken mit dem Querschnitt für des Drehmoment einer Silo-Abzugsschnecke mit
eines gleichseitigen Dreieckes und einer Seitenlänge einer Einzugslänge LE und einer Förderlänge LF nach
von 400 mm eingebaut. Dadurch konnte der auf die Schuhmacher [5] ergab eine brauchbare Abschätzung
Schnecken wirkende Schüttgutdruck reduziert werden. für den Silokonus ohne Entlastungsbalken.
[Formel (2)]
Symbole
x Partikelgröße ffc Fließfähigkeit nach Jenike T Steigung der Schnecken
g Erdbeschleunigung ffc = s1/sC wendel
Literatur:
xm Mittlerer massebezogener Qax Winkel der Trichterwand LE Länge des Einlaufes einer
Partikeldurchmesser gegen die Vertikale Abzugsschnecke [1] Jenike A.W.: Bulletin 108 of the Utah Engineering Experiment Station, October 1961
x50 Medianwert der Partikel D Silodurchmesser LF Länge der Förderstrecke [2] Jenike A.W.: Storage and Flow of Solids, Bulletin 123 of the Utah Engineering Experiment Station,
größenverteilung DA Auslaufdurchmesser eines einer Abzugsschnecke November 1964, Vol.53, No. 26
axialsymmetrischen Trichters µW Wandreibungskoeffizent [3] Geldart D.: Types of fluidization, Powder Technology, 7(1973), S. 285-292
xST SAUTER-Partikeldurchmesser
µw = tanjw [4] Geldart D., Harnby N., Wong A.C.: Fluidization of cohesive powders, Powder Technology, 37(1984),
(xST = 6/oV für die Kugelform) DS Durchmesser eines stabilen
S. 25-37
oV Volumenbezogene Schachtes bei Kernfluss µsf Reibungsbeiwert beim
[5] Schuhmacher W.: Zum Förderverhalten von Bunkerabzugsschnecken mit Vollblattwendeln,
spezifische Oberfläche DMF Oberer Durchmesser des stationären Fließen µsf = tanje
Dissertation, RWTH Aachen, 1987
rb Schüttdichte Massenflusstrichters K Koeffizent zur Berechnung [6] Motzkus U: Belastung von Siloböden und Auslauftrichtern durch körnige Schüttgüter, Dissertation
h Laufende Höhe beginnend des Vertikaldruckes nach TU Braunschweig, 1974
rs Feststoffdichte
vom Trichterscheitelpunkt Gleichung 3
rg Gasdichte
h0 Abstand des Auslaufes C Permeabilität nach Gleichung
hg Dynamische Viskosität Teil 2 des Fachartikels „Erfah-
vom Trichterscheitelpunkt (15) Dr.-Ing Reinhard Aßmus war
von Gas rungen mit einem Vorratssilo
nach Gl. 4 z Höhenkoordinate von 2005 bis 2017 als Verfahrens- für kohäsives Kreidemergel
t Schubspannung im Schüttgut
h1 Trichterhöhe gemessen ab u Leerrohrgeschwindigkeit und Projektingenieur bei der Rohmehl“ erscheint in der
s Druckspannung im Schüttgut dem Trichterscheitelpunkt ZAB Zementanlagenbau GmbH
uL Wirbelpunktgeschwindigkeit Ausgabe 1/2021 der Schüttgut
s1 Größte Hauptspannung (t = 0) M Auslaufmassenstrom Dessau tätig. Fachgebiet: neben & Prozess. Und erörtert das
am Lockerungspunkt
sc Einaxiale Druckfestigkeit dem Vertrieb die Zerkleinerungs- Phänomen des „Schießens“
p Gasdruck (wL = uL/e)
sv Vertikaldruck technik und die Schüttguttech- sowie die Aspekte Gasdruck,
e Porosität e = 1-rb/rs wg Gasgeschwindigkeit zwischen nik. Der Inhalt des Artikels resul-
φe Effektiver Reibungswinkel Gasbilanz, Gas-Gegenströ-
Md Drehmoment den Feststoffpartikeln tiert aus der Inbetriebnahme
φi Innerer Reibungswinkel mung und Lockerungsge-
dFS Schneckendurchmesser einer ws Transportgeschwindigkeit verschiedener Großsilos in neu schwindigkeit.
φw Wandreibungswinkel des Feststoffes
Förderschnecke errichteten Zementwerken der
dW Durchmesser der Schnecken- Russischen Föderation.
welle Kontakt: rsassmus@kabelmail.de
24 5/20 SCHÜTTGUT&PROZESS SCHÜTTGUT&PROZESS 5/20 25Sie können auch lesen
